เทคโนโลยีการเชื่อมอาร์คไฟฟ้าของโลหะ

2024 ผู้เขียน: Howard Calhoun | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-17 10:42

ผลกระทบของอาร์คไฟฟ้าต่อโครงสร้างของวัสดุเป็นหนึ่งในวิธีที่เก่าแก่ที่สุดในการได้รับการเชื่อมต่อที่แข็งแกร่งระหว่างชิ้นงานโลหะ วิธีการทางเทคโนโลยีวิธีแรกของวิธีการเชื่อมนี้มีข้อเสียมากมายที่เกี่ยวข้องกับความพรุนของรอยเชื่อมและการเกิดรอยแตกในบริเวณที่ทำงาน จนถึงปัจจุบัน ผู้ผลิตอุปกรณ์และอุปกรณ์เสริมได้ปรับวิธีการเชื่อมอาร์คไฟฟ้าให้เหมาะสมอย่างมาก ขยายขอบเขตการใช้งาน

ภาพรวมเทคโนโลยี

วิธีการนี้ถูกกำหนดให้เป็น MMA (Manual Metal Arc) ซึ่งสามารถถอดรหัสเป็นการเชื่อมอิเล็กโทรดแบบแท่งด้วยมือ เวิร์กโฟลว์ขึ้นอยู่กับการควบคุมกระแสไฟฟ้าที่จ่ายไปยังพื้นที่เป้าหมายโดยแหล่งพิเศษที่เชื่อมต่อกับเครือข่าย กระแสไฟฟ้าจ่ายให้กับชิ้นส่วนที่จะเชื่อมด้วยสายเคเบิลสองเส้นที่มีขั้วต่างกัน อันที่จริงการปิดวงจรไฟฟ้าและกระตุ้นการก่อตัวของส่วนโค้งผลกระทบทางความร้อนที่ทำให้โลหะหลอมเหลวและก่อตัวเป็นบ่อเชื่อม

หลังจากสิ้นสุดการโจมตีด้วยความร้อน พื้นที่ทำงานจะเย็นลงและโครงสร้างจะตกผลึก องค์ประกอบที่สำคัญของเทคโนโลยีการเชื่อมอาร์กไฟฟ้าคืออิเล็กโทรด ตามกฎแล้วนี่คือแท่งเหล็กที่เคลือบด้วยองค์ประกอบทางเคมีบางอย่าง เมื่อใช้อาร์คไฟฟ้า โครงสร้างของแท่งเหล็กก็จะละลายและหยดลงในพื้นที่ทำงาน ทำให้เกิดวัสดุที่มีโครงสร้างเดียวกับชิ้นงาน

การจุดระเบิดของส่วนโค้งเป็นขั้นตอนการทำงานแรก

ดังที่ได้กล่าวไปแล้ว การเริ่มต้นของการสัมผัสความร้อนเกิดขึ้นจากการปิดวงจรไฟฟ้า ส่วนโค้งนั้นขึ้นอยู่กับแหล่งที่มาปัจจุบันที่ใช้ สามารถแสดงลักษณะเฉพาะด้วยการจุ่มเบาๆ การจุ่มที่สูงชัน หรือคุณสมบัติแรงดันกระแสไฟแรง เกิดขึ้นจากการใช้กระแสกับอิเล็กโทรดและพื้นผิวของชิ้นงาน กระแสไหลผ่านวัตถุทั้งสอง หลังจากนั้นจะเกิดอาร์คไฟฟ้าระหว่างวัตถุ

ความตื่นเต้นของกระบวนการเกิดขึ้นในรูปแบบต่างๆ ในกรณีหนึ่ง การเชื่อมอาร์กจะเกิดขึ้นโดยการสัมผัสชิ้นงานชั่วครู่พร้อมกับแท่งเหล็กที่แตกออกอย่างรวดเร็ว และในอีกรูปแบบหนึ่ง การสัมผัสที่สะดุดตาจะดำเนินการด้วยระยะห่างที่เท่ากัน ในกรณีนี้ ความเสถียรของการเชื่อมจะขึ้นอยู่กับการรักษาระยะห่างที่ยอมรับได้ระหว่างอิเล็กโทรดกับชิ้นงานอย่างแม่นยำ หากเกินระยะทางนี้ ส่วนโค้งจะหยุด ในทางกลับกัน การวางแท่งเหล็กไว้ใกล้กับส่วนที่จะเชื่อมมากเกินไปอาจทำให้วัสดุเกาะติดกันได้ ทางเลือกระยะทางที่เหมาะสมขึ้นอยู่กับระดับความยืดหยุ่นของส่วนโค้ง ซึ่งกำหนดโดยการตั้งค่าแรงดันไฟปัจจุบันของอุปกรณ์ด้วย ช่างฝีมือผู้มีประสบการณ์สามารถปรับระยะห่างภายในขอบเขตที่อนุญาตได้ ซึ่งส่งผลต่อทั้งประสิทธิภาพของการหลอมและการแทรกซึมของโลหะ

กระบวนการเชื่อม

แหล่งที่มาปัจจุบันที่กล่าวถึงแล้วมีส่วนร่วมในงานประเภทที่จะพิจารณาแยกกันและสายเคเบิลสองเส้นที่มีขั้วต่างกัน สายเคเบิลหนึ่งสิ้นสุดด้วยที่ยึดอิเล็กโทรด และอีกสายหนึ่งมีแคลมป์ขั้วซึ่งยึดกับชิ้นงาน เป็นผลมาจากความร้อนของส่วนโค้งที่เริ่มต้น โลหะหลอมละลายในสระเชื่อม เมื่อกระบวนการนี้ดำเนินต่อไป การถ่ายโอนหยดของอิเล็กโทรดสิ้นเปลืองก็ถูกดำเนินการเช่นกัน - หยดเล็กและหยดใหญ่ ที่นี่จำเป็นต้องเน้นถึงความสำคัญของการเคลือบแท่ง องค์ประกอบทางเคมีของสารเคลือบไม่ได้ถูกกำหนดโดยข้อกำหนดสำหรับการมีปฏิสัมพันธ์กับอาร์คไฟฟ้ามากนัก แต่โดยอิทธิพลที่มีต่อโครงสร้างของตะเข็บซึ่งจะยอมรับส่วนประกอบของสารเคลือบผ่านการหยดหลอมเหลว

ในกระบวนการเชื่อมอาร์กไฟฟ้า ชั้นนอกของอิเล็กโทรดก็ถูกเผาเช่นกัน ส่งผลให้เกิดสารประกอบป้องกันแก๊ส การก่อตัวของเมฆที่ไม่ยอมให้เกิดผลกระทบที่เป็นอันตรายจากสิ่งแวดล้อมคือความแตกต่างพื้นฐานระหว่างวิธีการสมัยใหม่ในการเชื่อม MMA หลังจากที่อาร์กไฟฟ้าหยุดลง กระบวนการของการแข็งตัวและการตกผลึกของสารประกอบที่ก่อตัวขึ้นก็เริ่มต้นขึ้น

ประเภทตะเข็บที่ผลิต

มีหลายประเภทของตะเข็บที่สามารถรับได้ในกระบวนการเชื่อมนี้ ตัวอย่างเช่น การเชื่อมต่อเพดานแนวตั้งและแนวนอนแยกตามตำแหน่ง ในทางกลับกัน ตะเข็บแนวตั้งจะแตกต่างกันไปตามทิศทาง - ลงเนินและขึ้นเนิน ข้อต่อแนวนอนอาจเป็นสิ่งที่ยากที่สุด เนื่องจากโลหะจะตกลงมาจากบริเวณเชื่อมไปยังขอบล่างของชิ้นงาน ด้วยเหตุผลเดียวกัน ชายเสื้อด้านบนอาจถูกตัดราคา

การเชื่อมต่อที่ไม่ต่อเนื่องและต่อเนื่องนั้นแตกต่างกันไปตามความยาว แบบแรกมักถูกใช้เพื่อประหยัดทรัพยากรและเวลา ใช้ตะเข็บแข็งของการเชื่อมอาร์กไฟฟ้าในกรณีที่จำเป็นต้องให้ความน่าเชื่อถือในระดับสูงเมื่อจับคู่โครงสร้างที่สำคัญสองโครงสร้าง การเชื่อมต่อที่ไม่ต่อเนื่องมีความทนทานน้อยกว่า แต่ในบางสภาวะ การเชื่อมต่อจะปรับให้เหมาะสม

นอกจากนี้ยังมีการจำแนกตามความนูน พารามิเตอร์นี้ขึ้นอยู่กับปริมาตรของโลหะที่สะสม มีตะเข็บนูนปกติและเว้า ในเวลาเดียวกัน เราไม่ควรคาดหวังว่าการมีโอเวอร์เลย์จำนวนมากเช่นนี้ จะช่วยรับรองความแข็งแรงและความทนทานของการเชื่อมต่อ ภายใต้การกระทำของการรับน้ำหนักและการสั่นสะเทือนที่สูง ตะเข็บดังกล่าวจะสูญเสียข้อต่อของโครงสร้างปกติ

หม้อแปลงสำหรับการเชื่อม MMA

นี่คือแหล่งสากลและตัวแปลงกระแสไฟฟ้า ซึ่งยังใช้ในการเชื่อมฟลักซ์และการตัดโลหะด้วยพลาสม่า อุปกรณ์ดังกล่าวมีการออกแบบที่เรียบง่าย ไม่โอ้อวดในการบำรุงรักษาและเชื่อถือได้ การจัดการแม้กระทั่งโมเดลที่ทันสมัยส่วนใหญ่เป็นเครื่องกล การบรรจุอุปกรณ์เป็นขดลวดที่มีลวดพัน - แกนที่แปลงกระแสไฟฟ้าหลักเป็นแรงดันไฟฟ้าที่จำเป็นสำหรับงานเฉพาะ สิ่งสำคัญที่ควรทราบคือ การทำงานกับการเชื่อมอาร์คไฟฟ้าภายใต้แหล่งจ่ายไฟของหม้อแปลงไฟฟ้านั้นเกี่ยวข้องกับการใช้ไฟฟ้ากระแสสลับ ซึ่งต้องใช้ทักษะระดับมืออาชีพจากผู้ปฏิบัติงาน

อุปกรณ์อินเวอร์เตอร์

อุปกรณ์ที่ทันสมัยที่สุด ใช้งานง่ายและใช้งานได้จริง เพื่อรองรับการเชื่อมที่ทันสมัย ให้การทำงานในสภาวะ DC เพิ่มโอกาสในการได้ตะเข็บที่เรียบและสะอาดแม้สำหรับมือใหม่ ที่สำคัญกว่านั้น การเชื่อมอาร์คไฟฟ้าด้วยอินเวอร์เตอร์ช่วยให้คุณใช้เครือข่ายในครัวเรือนเพื่อจ่ายไฟได้ หากสามารถจ่ายกระแสไฟได้ตั้งแต่ 16 A ถึง 25 A โดยทั่วไป นี่เป็นทางออกที่ดีที่สุดสำหรับความต้องการส่วนตัวเมื่อจำเป็นต้องแปรรูปชิ้นส่วน ในโรงรถ เคลือบโลหะ ฯลฯ e. ผู้เชี่ยวชาญยังสามารถใช้ทรัพยากรอินเวอร์เตอร์สำหรับการเชื่อมอาร์กอาร์ก ขยายความเป็นไปได้ของการทำงานของอุปกรณ์

เครื่องเชื่อมแนวอาร์ค

อุปกรณ์ดังกล่าวใช้เพื่อแปลงกระแสไฟหลักจาก AC เป็น DC และยังมีส่วนช่วยในการติดตั้งตะเข็บคุณภาพสูงอีกด้วย ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างแหล่งกำเนิดกระแสประเภทนี้คือการเชื่อมโยงกันของการมีปฏิสัมพันธ์กับอิเล็กโทรดประเภทต่างๆ ด้วยการสนับสนุนนี้ เครื่องเชื่อมอาร์กจึงสามารถใช้ในการทำงานในสภาพแวดล้อมที่มีก๊าซป้องกันได้ ตัวอย่างเช่น หากแท่งเหล็กทำมาจากเหล็กหรือโลหะที่ไม่ใช่เหล็ก ข้อเสียของวงจรเรียงกระแส ได้แก่ ขนาดใหญ่ มวลขนาดใหญ่ และส่งผลให้การขนส่งลำบาก ดังนั้นผู้ผลิตจึงเสนอแพลตฟอร์มวิ่งที่มีล้อเพื่อความสะดวกในการเคลื่อนย้ายอุปกรณ์

ข้อดีของเทคโนโลยี

การกำหนดค่าของวิธีการเชื่อมนี้กับพื้นหลังของวิธีการอื่นๆ อาจดูล้าสมัยและไม่มีประสิทธิภาพ อย่างไรก็ตาม ภายใต้กรอบแนวคิดนี้ มีความเป็นไปได้ที่จะจัดระเบียบความเป็นไปได้ในการแปรรูปโลหะเกือบทุกชนิดทั่วไป ความเก่งกาจเป็นข้อได้เปรียบหลักของวิธีการ MMA นอกจากนี้ยังมีข้อดีในแง่ของการยศาสตร์ทางกายภาพของงาน นี่ไม่ได้หมายความว่าการเชื่อมอาร์กแบบแมนนวลนั้นสะดวกสบาย แต่ความสามารถในการทำงานในตำแหน่งใดก็ได้และในพื้นที่จำกัดนั้นมีค่ามาก

แยกกัน ควรเน้นถึงความเป็นอิสระจากสภาพบรรยากาศและอุณหภูมิภายนอกของงาน กระบวนการนี้สามารถจัดได้ทั้งในร่มและกลางแจ้ง หากเรากำลังพูดถึงความต้องการที่เพิ่มขึ้นสำหรับคุณภาพของงานเชื่อม เทคโนโลยีนี้อนุญาตให้ใช้สื่อป้องกันเพื่อป้องกันไม่ให้อากาศเข้าไปในสระเชื่อม ซึ่งช่วยลดความเสี่ยงที่จะเกิดข้อบกพร่อง

ข้อเสียของเทคโนโลยี

วิธีการนี้มีราคาถูกมากในแง่ของการจัดระเบียบ ซึ่งไม่สามารถแต่ทำให้เกิดปัจจัยลบหลายประการ ตัวอย่างเช่น การยกเว้นวิธีการที่ทันสมัยของกระบวนการอัตโนมัติและการควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ของพารามิเตอร์แต่ละตัวของแหล่งพลังงานจะเปลี่ยนความรับผิดชอบต่อคุณภาพของตะเข็บไปยังผู้ปฏิบัติงาน จากความสามารถของเขาลักษณะของโครงสร้างผลลัพธ์ของสารประกอบจะขึ้นอยู่กับขอบเขตที่มากขึ้น ใช้งานง่ายไม่สามารถเรียกการเชื่อมอาร์กไฟฟ้าของโลหะได้ ความยากลำบากอยู่ในกระบวนการจุดระเบิดอาร์คซึ่งอีกครั้งถูกควบคุมโดยผู้ใช้ "ด้วยตา" โดยไม่มีระบบเสริม หากเราเปรียบเทียบวิธีการกับการเชื่อมกึ่งอัตโนมัติ ผลผลิตก็จะไม่เพียงพอ

สรุป

เนื่องจากความเก่งกาจ เทคโนโลยี MMA ได้รวบรวมและรองรับการใช้งานมากมายอย่างต่อเนื่อง ในบ้าน ในเวิร์กช็อปและบริการรถยนต์ ในอุตสาหกรรมและในการก่อสร้าง การเชื่อมอาร์กไฟฟ้าหาที่ของมัน ช่วยให้คุณทำตะเข็บได้หลากหลาย สำหรับข้อจำกัดนั้น ส่วนใหญ่จะพิจารณาจากการยศาสตร์ แนวคิดทางเลือกสำหรับการเชื่อมกึ่งอัตโนมัติเนื่องจากความสะดวกนั้นเป็นที่ต้องการอย่างมาก ในบางพื้นที่แทนที่หลักการของ MMA ในทางกลับกัน การเชื่อมอาร์กทำได้ดีกว่าเทคโนโลยีที่มีการแข่งขันหลายอย่าง เนื่องจากความแข็งแรงที่เพิ่มขึ้นของรอยต่อที่เกิดขึ้นและการลงทุนทรัพยากรน้อยที่สุดในองค์กรของงาน